论文部分内容阅读
电磁污染是一种现代的环境污染。随着通讯事业的发展,移动通讯设备,包括手机、基站和天线等,已成为重要的污染源之一。近年来流行病学调查及动物实验报道,移动通讯射频暴露可以引起头痛、失眠、神经功能紊乱、学习及短期记忆力衰退,也有影响脑电图、血脑屏障、神经递质、激素水平的报道,在细胞和分子水平的研究,包括细胞膜的结构和功能、细胞代谢、胞内信号转导、基因的表达、细胞的增殖等,甚至引起DNA单双链的断裂以及与致癌物的协同效应。但在这些方面也有许多阴性报道,又因为对于引起这些效应的机制不明,目前对其健康效应不能做出肯定的回答。 近年来,对机制的研究越来越聚焦在细胞分子生物学水平。由于射频辐射诱导细胞功能改变必然涉及到基因表达的改变,且分析基因的差异表达是一种比较敏感的方法,因此,在此方面有了较多的研究。例如,原癌基因c-fos、c-jun和热休克蛋白基因hsp,但他们仅仅是对单基因或某些基因进行了研究,大规模、高通量的基因芯片技术为我们研究移动通讯射频辐射的机制提供了有利手段,它可以克服以往对单个或某些基因研究的局限性,同时对大量的基因进行筛选,寻找移动通讯射频暴露反应基因,缩小研究范围,这是一种“发现科学”的方法。 移动通讯射频暴露对机体的影响是多方面的,其中中枢神经系统是最敏感、重要的靶器官,尤其是大脑。以往的研究,无论是人体实验、动物模型、组织切浙江大学硕士学位论文片还是细胞水平,大脑和神经元都是研究的热点:以往的研究表明射频辐射影响细胞的增殖,分裂,由于神经元细胞具有不分裂、增殖的特点,可避免此影响;移动电话离头部最近,并且头部对电磁波的吸收大于身体其他部位;随着移动电话日益普及,使用者会非常频繁地接受特殊频段的射频辐射一一手机射频辐射 (l .SGHz磁场辐射),成为接触射频辐射的特定人群,为此本课题进行1.SGHz射频辐射对大鼠神经元细胞基因表达影响的研究。 将大鼠皮层和海马神经元(接种密度为1 x 106/ml)原代培养至第13天,以抗神经元型乙烯醇化酶抗体作为一抗,鉴定神经元细胞,在荧光显微镜下观察神经元并计数,带绿色荧光者为神经元。经鉴定,神经元纯度达900k以上,可用于基因芯片的研究。将另外12个中35mm的培养皿随机分成2组,一组进行射频辐照,另一组同时进行假辐照。辐射频率选用载频1.SGHz脉冲调制频率Z17Hz,SAR ZW/Kg,间断辐照24小时(5 min on IOmin off),对照组也置于相同的波导腔内的支架上,不输入射频信号。将经过射频辐照和假辐照的皮层和海马神经元立即进行总RNA的抽提,并用分光光度仪和甲醛变性凝胶电泳来定量和检测,用A伪metrix公司生产的Rat Neurobiology U34 array(900283)芯片筛选大鼠神经元暴露于模拟手机射频后差异表达的基因。数据用A伪metrix Microarray suitesoftware 5.0软件包进行初步分析。 分析结果显示大鼠神经元暴露于l.SGHz射频24小时(sminonlominoff)后,在1200个目的基因中,筛选出34个差异表达基因,占所检基因总数的3.4%。其中表达上调的基因有24个,表达下调的基因有10个。在表达上调的基因中有与离子通道相关的基因、与MAPK信号通路有关的基因、微管相关蛋白基因、与神经髓鞘有关的基因等,在表达下调的基因中有即刻早期基因、与转录调节有关的基因、与氧化还原有关的基因等,这些基因的变化均小于2倍,但具有统计学意义(P<0 .01)。 为了排除基因芯片结果的假阳性,利用传统的RT一PCR方法,对功能相对明确、表达丰度和表达相对比值较高的下调基因几r一了,上调基因几场刀、尸加进行了验证,从基因的转录水平对基因芯片检测结果正确性和可靠性进行分析。除了验证芯片浙江大学硕士学位论文结果之外,本研究还对不同辐照时间、不同辐射模式(间断辐射与连续辐射)对基因表达的影响进行了探讨,增设了另外3个实验组,分别是(1)l .SGHz Zw服924小时连续辐照;(2)1.SGHz ZW/Kg6小时间断辐照(smin on lomin off);(3)l.SGHz ZW/Kg6小时连续辐照。 神经元暴露于l.SGHzZW/Kg射频辐射24小时和6小时((sminon10mino均后,几犷一了、尸lP基因表达发生明显的改变(P<0.05),而人了如的改变不具有统计学意义;暴露于24小时连续辐射的情况下,心犷一了、几吻,基因表达发生明显的改变(P<0 .05),而尸lP的改变不具有统计学意义;暴露于6小时连续辐射的情况下,绪犷一了、人了勿,、尸lP基因表达均未发生明显的改变(P>0 .05)。不同辐照时间(24小时和6小时相比)和不同辐射模式(间断辐射和连续辐射相比)对神经元几尹一了、人在功、尸加基因表达改变的影响存在显著性差异(P<0 .01)。 本研究表明,1.SGHz射频辐射影响大鼠神经元多个基因表达的改变,这些表达改变的基因包括即刻早期基因垅犷一I、髓鞘结构蛋白基因人了如、p加、信号通路相关基因、微管蛋白相关基因、离子通道相关基因等。由于垅尹一了在多种肿瘤细胞中表达消失,外源性几犷一了的导入有抑制肿瘤细胞生长的作用;神经髓鞘主要蛋白基?